数字信号处理教案 教案
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数字信号处理教案
教案
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教案
3 课程特点:
本课程是为电子、通信专业三年级学生开设的一门课程，它是在学生学完了信号与系统的课程后，进一步为学习专业知识打基础的课程。本课程将通过讲课、练习使学生掌握数字信号处理的基本理论和方法。课程内容包括：离散时间信号与系统；离散变换及其快速算法；数字滤波器结构；数字滤波器设计；数字信号处理系统的实现等。
本课程逻辑性很强, 很细致, 很深刻；先难后易, 前三章有一定的难度, 倘能努力学懂前三章(或前三章的0080), 后面的学习就会容易一些；只要在课堂上专心听讲, 一般是可以听得懂的,
但即便能听懂, 习题还是难以顺利完成。这是因为数字信号分析技巧性很强, 只了解基本的理论和方法, 不辅以相应的技巧, 是很难顺利应用理论和方法的。论证训练是信号分析课基本的,也是重要的内容之一, 也是最难的内容之一。
因此, 理解证明的思维方式, 学习基本的证明方法, 掌握叙述和书写证明的一般语言和格式,
是信号分析教学贯穿始终的一项任务。
鉴于此, 建议的学习方法是： 预习, 课堂上认教案
3 真听讲, 必须记笔记, 但要注意以听为主, 力争在课堂上能听懂七、八成。 课后不要急于完成作业, 先认真整理笔记, 补充课堂讲授中太简或跳过的推导, 阅读教科书, 学习证明或推导的叙述和书写。基本掌握了课堂教学内容后, 再去做作业。在学习中, 要养成多想问题的习惯。
课堂讲授方法:
1. 关于教材: 《数字信号处理》 作者 丁玉美 高西全 西安电子科技大学出版社
2. 内容多, 课时紧: 大学课堂教学与中学不同的是每次课介绍的内容很多, 因此, 内容重复的次数少, 讲课只注重思想性与基本思路,
具体内容或推导特别是同类型或较简的推理论证及推导计算, 可能讲得很简, 留给课后的学习任务一般很重。.
目 录
绪论（待定0.5万字）
第一章 时域离散信号和系统（3.5万字）
1.1引言
1.2时域离散信号与序列运算
1.2.1时域离散信号及其表示
1.2.2 序列的运算
1.2.3 序列的能量、序列的周期性以及常用典型序列
1.3时域离散系统
1.3.1线性系统
1.3.2时不变系统
1.3.3线性时不变系统输入与输出之间的关系
1.3.4系统的因果性和稳定性
1.4模拟信号数字处理方法
1.4.1采样定理及A/D变换器
1.4.2采样信号的恢复
1.5 应用实例
1.6 MATLAB仿真
1.7 小结
习题
第二章 时域离散系统的频域分析与系统结构（2-4章共约16万，2-3章多安排一些字数）
2.1 引言
2.2 序列傅里叶变换的定义及性质
2.2.1序列傅里叶变换的定义
2.2.2 序列傅里叶变换的性质
2.3 周期序列的离散傅里叶级数及傅里叶变换表示式
2.3.1 周期序列的离散傅里叶级数
2.3.2 周期序列的傅里叶变换表示式
2.4 时域离散信号傅里叶变换与模拟信号傅里叶变换之间的关系
2.5 序列的Z变换
2.5.1 Z变换的定义
2.5.2 序列特性对收敛域的影响
2.5.3 逆Z变换
2.5.4 Z变换的性质和定理
2.5.5利用Z变换解差分方程
2.6利用Z变换分析信号和系统的频域特性
2.6.1 传输函数与系统函数
2.6.2 用系统函数的极点分布分析系统的因果性和稳定性
2.6.3 利用系统函数的极零点分布分析系统的频率特性
2.7 线性时不变系统的网络结构
2.7.1 用信号流图表示网络结构
2.7.2 无限长脉冲响应基本网络结构 2.7.3 有限长脉冲响应基本网络结构
2.8 应用实例
2.9 MATLAB仿真
2.10 小结
习题
第三章 离散傅里叶变换（DFT）
3.1 引言
3.2 离散傅里叶变换的定义
第5章 语音编码、信道编码和交织技术
引言
一般的数字通信系统都包含信源编解码、信道编解码和调制解调这三对功能
模块，语音编码是一种信源编码的，在移动通信中由于信道的特点，往往还需要
交织和去交织这一对功能模块。
为什么要进行信源编码、信道编码和交织呢？从实现过程分析：
信源编码——原理：去掉一些信息（信源中统计特性具有相关性的信息）；
（有效性） 目的：尽可能用最少的信息比特表示信源，从而达到压缩信息
速率，以较少的信息速率传送信息；
信道编码——原理：加入一些信息（监督码或检验码）；
（可靠性） 目的：用来供接收端纠正或检出信息在信道中传输时，由于干
扰、噪声或衰落等所造成的误码。
交织——原理：不改变信息量，只改变信息的排序；
（可靠性） 目的：克服信道中由于深衰落而造成的突发的成串的误码。
对本章的学习，我们复习信源编码和信道编码的基础上，重点掌握：
1．移动通信对编码的要求；
2．蜂窝移动通信典型系统用到的编码方式；
3．在这些系统中的实现过程；
4．交织的原理和作用。
5.1 语音编码
通信系统中的语音编码的目的是解除语音信源的统计相关性，语音编码大致
分为三类。
一．语音编码的分类（参考：《吴伟陵，《移动通信原理》，电子工业出版社，P72）
1．波形编码
波形编码是以精确再现语音波形为目的，并以保真度即自然度为度量标准的
编码方法。这类编码是保留语音个性特征为主要目标的方法，其码速较高。
常用的波形编码及其原理：PCM、DPCM、ADPCM
应用：适用于骨干（固定）通信网。
1通信设计论坛
欢迎加入通信管线设计交流群 1455631442．参量编码
利用人类的发声机制，仅传送反映语音波形变化主要参量的编码方法。在接
收端，可根据发声模型，由传送过来的变化参量激励产生人工合成的语音。参量
编码的主要标准是可懂度。显然，这类编码是以提取并传送语音的共性特征参量
为目的的编码方式，其码速较低。（声码器）
/ 《数字信号处理》课程教学大纲
数字信号处理
Digital signal processing
物联网工程
复变函数、线性代数、信号与系统
2
48
0
48
16
《数字信号处理》是物联网工程专业基础必修课。主要研究如何分析和处理离散时间信号的基
本理论和方法，主要培养学生在面对复杂工程问题时的分析、综合与优化能力，是一门既有系统理
论又有较强实践性的专业基础课。 课程的目的在于使学生能正确理解和掌握本课程所涉及的信号处
理的基本概念、基本理论和基本分析方法，来解决物联网系统中的信号分析问题。培养学生探索未
知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。助力学生树立正确的价值观，培养思辨能力、工
程思维和科学精神。培养学生精益求精的大国工匠精神， 激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
它既是学习相关专业课程设计及毕业设计必不可少的基础，同时也是毕业后做技术工作的基础。
(CT1) :运用时间离散系统的基本原理、离散时间傅里叶变换、 Z 变换、离散傅里
叶变换(DFT)、快速傅里叶变换(FFT)、时域采样定理和频域采样定理等工程基础知识，分析物联
网领域的复杂工程问题。培养探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感
。助力学生树立正确的价值观，培养思辨能力、工程思维和科学精神 。
(CT2) :说明利用DFT 对摹拟信号进行谱分析的过程和误差分析、 区分各类网络的
结构特点；借助文献研究运用窗函数法设计具有线性相位的FIR 数字滤波器，分析物联网领域复杂
工程问题解决过程中的影响因素，从而获得有效结论的能力。培养学生精益求精的大国工匠精神， / 《数字信号处理》课程教学大纲
激发学生科技报国的家国情怀和使命担当
。
第一章 时域离散信号与系统
(1)时域离散信号表示；
(2)时域离散系统； (3)时域离散系统的输入输出描述法； * (4)摹拟信号数字处理方法；
